质量为30kg的小孩坐在10kg的雪橇上,大人用与水平方向成37°斜向上的拉力拉雪橇,拉力的大小为200N,雪橇与地面间的动摩擦因数为0.2,(取sin37°=0.6,cos37°=0.8,取取重力加速度g=10m/s2)
(1)求雪橇对地面的压力大小;
(2)求雪橇运动的加速度大小.
网友回答
解:
对物体进行受力分析,如图所示:
(1)、选小孩和雪橇为整体为研究对象:
竖直方向合力为零,有Fsinθ+N=mg
N=mg-Fsinθ=(30+10)×10-200×0.6=280N
雪橇对地面的压力FN是地面对雪橇的支持力的反作用力,所以雪橇对地面的压力大小FN=N=280N
(2)在水平方向上,由牛顿第二定律有:
Fcosθ-f=ma
f=μN
以上两式联立得a===2.6m/s2
答:(1)雪橇对地面的压力大小是280N
(2)雪橇运动的加速度是2.6m/s2
解析分析:把小孩和雪橇作为整体来研究,受力分析,建立直角坐标系,把不在坐标轴上的力正交分解,在两个方向上列式求解.
点评:解决本题有两个关键,一是正确确立研究对象,即把小孩和雪橇作为整体来研究;二是正确受力分析,建立合适的直角坐标系,在两个方向上列式求解.